无线网络QoE传输性能测试方案设计

题目(中)无线网络QoE传输性能测试方案设计姓名与学号指导教师年级与专业2011级信息与通信工程所在学院信电系无线网络QoE传输性能测试方案设计一、QoE的诞生背景......................................................................................................................3二、QoE、QoS、NP的概念与关系..............................................................................................32.1QoE......................................................................................................................................32.2QoS......................................................................................................................................42.3NP........................................................................................................................................42.4三者关系.............................................................................................................................4三、QoE的测量方法......................................................................................................................53.1主动测试.............................................................................................................................53.2被动测试.............................................................................................................................5四、测试方案设计...........................................................................................................................64.1主观体验.............................................................................................................................64.1.1指标设定..................................................................................................................64.1.2具体测试方法..........................................................................................................74.2客观指标.............................................................................................................................74.2.1视频业务..................................................................................................................74.2.2无线局域网..............................................................................................................94.2.3终端性能................................................................................................................104.2.4测量方法................................................................................................................114.2.5客观指标测量标准................................................................................................12五、QoE值计算..........................................................................................................................12六、方案总结...............................................................................................................................136.1方案优点...........................................................................................................................136.2方案缺点...........................................................................................................................13无线网络QoE传输性能测试方案设计-3110104163曹佳炯一、QoE的诞生背景目前，服务质量（QualityofService，QoS）是业界最广泛采用的服务度量标准。在无线网络中传输多媒体业务，QoS主要从网络角度进行监测，包括了网络层和传输层的监测，网络层主要测量监测丢包、抖动及延迟等，而传输层是传统的TR101290的监测。在用户体验服务过程中，用户对网络的情况并不太关心，用户更多关注的是服务是否满足自身的感受，而QoS监测的指标仅反映了服务技术层面的性能，甚至仅仅是网络传输技术层面的性能，忽略用户的主观因素，因此它难以直接反映用户对服务的认可程度。在此背景下一种新颖的概念应运而生——用户体验质量（QualityofExperience，QoE）。二、QoE、QoS、NP的概念与关系如果提到QoE的测量，我觉得必须提到QoS以及NP概念。2.1QoE用户体验质量是无线网络通信领域的新概念，是指用户对业务与网络的主观体验，是用户在使用业务过程中建立起来的心理感受，涉及到人与网络、业务等交互过程中的所有方面。用户体验质量可以很好的反映当前的业务和网络的质量与用户体验之间的关系，它综合了服务层面、用户层面、网络层面的影响因素，直接反映了用户对服务的认可程度。与QoS相比QoE侧重在用户对业务的主观体验。当然QoS和QoE有一定的关联，当QoS出现问题时会影响到QoE，QoE出现问题也可以通过QoS的优化进行改善。QoS在于如何从网络性能的角度处理业务，能为业务提供者提供办法来保证业务质量，QoE则强调如何从用户的角度处理业务，是用户对设备，网络和系统，应用或业务的质量和性能的综合主观感受。多媒体业务传输的最终目标是提升用户的业务体验。因此，QoE是衡量多媒体业务传输优劣的核心指标。QoE本身是一项综合指标，影响QoE的因素主要包括：视频源节目质量，端到端的网络服务质量，中间媒体的透明性以及影响用户期望，心情等相关的主观因素。然而，QoE的指标至今还未形成一个统一的体系，因而也没有一个标准成熟的QoE测量技术，针对QoE的优化方法研究就更加匮乏了。对无线网络中面向多媒体业务的QoE测量技术进行研究可以为无线网络保障多媒体业务提供相应的理论和相关的技术支持。2.2QoS业务质量(qualityofservice),定义为网络(终端、接入网和核心网)在可保证的质量水平上提供一种业务的能力。QoS是实现用户QoE的技术面因素之一。QoS针对一项具体的业务而言,由特定业务的功能、性能、可用性、可操作性、安全性及其他因素来描述。QoS既不是用于描述对某项业务的满意程度,也不是用于做定量的技术性评价。QoS通过在协议栈的各个协议层上定义的一组公共参数,来保证业务实现一定的QoE。用于实现QoS保证的参数有:优先级、延迟、延迟抖动、包丢失率、吞吐量、承载可靠性、帧误码率、业务响应时间、包重排序、会话阻塞率、会话可用性、会话持续性和会话接入时间等。2.3NP网络性能(networkperformance)在ITU-TRecE.800[7]标准中被定义为“网络或网络的部分提供用户间通信机制的能力”。网络性能是保障QoE和QoS需求的基础,相对于难以直接度量的QoE,网络性能是网络运营商和设备厂商便于规划、设计和监测的信息。KPI(关键性能指标)通常是网络层面的可监视可测量的重要参数。在当前移动网络的网络管理中,KPI被理解为网络性能,在网元管理中,KPI被理解为网元性能。NP与终端性能和用户行为无关,由运营商在网络侧测量得相关参数或计数器的值,用于运营商的网络规划、优化和操作维护。2.4三者关系三者之间的关系是NP是基础,QoS是管理,QoE是目的如表1所示。一个具有足够容量的网络,优化的网络性能,通过对不同业务流进行QoS参数设置,进行业务管理和调度,从而为不同等级的用户或不同业务的用户提供不同程度的体验效果。表1QoE、QoS和NP之间的关系QoEQoSNP面向用户面向用户面向运营商用户行为属性业务属性连接或流属性关注用户期望的体验效果关注管理用户会话关注规划、设计、操作和维护用户主观体验介于服务访问点之间端到端或网元性能三、QoE的测量方法由于QoE相比QoS而言更注重用户的主观体验。我认为可以将QoE指标分为四个部分：人的主观体验、视频业务的种类和质量、无线网络的传输状况，用户终端的性能。另外关于QoE的指标又可以有两个具体的测量方面：主观指标、客观指标。QoE的测量方式一般可分为两种方式：主动测量、被动测量。3.1主动测试主动测量通过向被测网络发送测试分组来测量网络性能。这种方法的特点是主动性高,能以更加直接的方式来分析网络,但是由于需要向网络中注入探测流